Добавки, що пролонгують термін зберігання

Псування харчової сировини та готових харчових продуктів – результат складних фізико-хімічних і мікробіологічних процесів. Можливість та швидкість їх проходження визначається багатьма факторами: складом і станом харчових систем, вологістю, рН середовища, активністю ферментів, особливостями технології зберігання і переробки сировини, наявністю в рослинній та тваринній сировині антимікробних, антиокиснюючих та консервуючих речовин.

Людина давно звернула увагу на те, що при зберіганні харчові продукти втрачають свої органолептичні властивості, та почала шукати шляхи більш ефективного зберігання та консервування. Спочатку це були сушіння та засолювання, використання спецій, оцту, олії, меду, солі, сірчаної кислоти для стабілізації вина. Наприкінці XIX–початку XX ст. з розвитком хімії починають використовувати хімічні консерванти: бензойну і саліцилову кислоти, похідні бензойної кислоти.

Консерванти – речовини, які подовжують строк зберігання продуктів, захищаючи їх від псування, яке викликають мікроорганізми (бактерії, плісняві гриби, дріжджі).

Використовуються наступні групи консервантів:

1. Діоксид сульфуру, солі сірчаної кислоти. Найбільш розповсюджена група консервантів. Мають антибактеріальну дію, проти дріжджів і пліснявих грибів дія слабкіша. Руйнує вітамін В₁ (тіамін) і біотин, тому використання його для стабілізації продуктів небажано.

2. Сорбінова кислота та її солі. Виявляють в першу чергу фунгіостатичну дію, припиняючи розвиток пліснявих грибів.

3. Бензойна кислота та її солі. Входить у склад багатьох природних плодів і є поширеним природним консервантом.

4. Похідні пара-гідроксибензойної кислоти (парабени). Входять до складу рослинних алкалоїдів і пігментів. Всі етери пара-гідроксибензойної кислоти мають більшу бактеріостатичну дію, ніж бензойна кислота, і значно менш токсичні.

5. Антибіотики – особлива група харчових добавок, що уповільнюють псування харчових продуктів (м’яса, риби, овочів та ін.). Подовжують строк зберігання в 2–3 рази (нізин, натаміцин).

Консерванти повинні бути нешкідливими, не змінювати органолептичних властивостей харчових продуктів. Їх ефективність та способи застосування залежать від хімічної природи, концентрації, іноді від рН середовища. Спектр антимікробної дії консерванту неоднаковий відносно до пліснявих грибів, дріжджів, бактерій, тому у ряді випадків використовують суміш декількох консервантів. Застосування суміші консервантів дозволяє розширити спектр дії, зменшити концентрацію окремих консервантів, посилити антимікробний ефект, зменшити можливість виникнення побічної дії.

Консервант повинен:

– мати широкий спектр дії;

– бути ефективним проти мікроорганізмів, які містяться в даній харчовій системі;

– залишатися у продукті на протязі усього строку зберігання;

– уповільнювати утворення токсинів;

– не впливати на органолептичні властивості харчового продукту;

– бути технологічним (простим у використанні);

– бути дешевим.

Консервант не повинен бути:

– фізіологічно шкідливим;

– викликати звикання;

– реагувати з компонентами харчової системи;

– створювати екологічні та токсикологічні проблеми у ході технологічного процесу;

– впливати на мікробіологічні процеси, які передбачені даною технологією при виробництві окремих харчових продуктів.

 

Інший важливий напрям при зберігання сировини і харчових продуктів – це уповільнення окислювальних процесів, які перебігають в жировій фракції, за допомогою антиоксидантів.

Харчові антиокиснювачі (антиоксиданти) – речовини, що уповільнюють окиснення в першу чергу ненасичених жирних кислот, які входять до складу ліпідів.

Цей клас харчових добавок розподіляється на три підкласи залежно від їх функцій.

1. Антиокиснювачі. Їх використання дає можливість подовжити строк зберігання харчової сировини, напівпродуктів і готових продуктів, захищаючи їх від псування, яке викликане окисненням киснем повітря. Накопичення продуктів окиснення в оліях і жирах, в жировій фракції харчових продуктів призводить до зміни їх властивостей і технологічних функцій, псування. Продукти окиснення шкідливо впливають на організм людини. Дія більшості харчових антиокиснювачів засновано на їх властивості утворювати малоактивні радикали, перериваючи тим самим реакцію автоокиснення.

– Токофероли (Е 306, Е 307, Е 308, Е 309) – природні антиокиснювачі, містяться у великій кількості у рослинних оліях (олії пшеничних зародків, кукурудзяній, соняшниковій).

– Похідні галової кислоти: пропілгалат (Е 310), октилгалат (Е 311), додецилгалат (Е 312) використовуються у рослинних і тваринних маслах при виробництві харчових продуктів при високих температурах, в кулінарних жирах, тваринному жирі, при виробництві сухого молока, сухих сумішей для тортів і кексів, сухих сніданках на зерновій основі, бульйонних кубиках.

– Кверцитин, дигідрокверцитин (похідні флавонів), отримують із кори дуба, листя чаю та гінкго, квіток пижми, глоду та липи, плодів і пуп’янків софори японської, трави звіробою, хвоща польового, трави та лушпиння квасолі. Має сильні антиокислювальні властивості, які підсилюються в присутності лимонної та аскорбінової кислот. Використовуються для просочення пакувального матеріалу.

Антиокислювальні властивості виявляють деякі прянощі: аніс, кардамон, коріандр, кріп, імбир, червоний перець, гірчиця, часник, цибуля. Деякі з них підвищують стійкість жирів у 2–3 рази.

2. Синергісти антиокиснювачів (речовини, які підсилюють активність антиокиснювачів, але самі не мають антиокиснювачих властивостей). До них належать сполуки, які інактивують іони важких металів з утворенням комплексних сполук. В харчових системах синергісти можуть виявляти властивості справжніх антиокиснювачів.

– Аскорбінова кислота та її похідні (Е 300–Е 305) використовуються для запобігання окислювального псування жирових продуктів (маргарину, топлених жирів). Вони відновлюють фенольні сполуки і зв’язують метали.

– Лецитини (Е 322) – антиокиснювачі, емульгатори, антиоксиданти та синергісти окиснення олій і жирів.

3. Комплексоутворювачі

– Солі етилендіамінтетраоцтової кислоти (ЕДТО) – комплексо-утворювачі, які здатні утворювати стабільні комплекси з металами, що дає змогу використовувати їх для зв’язування залишків металів. Запобігають окисненню аскорбінової кислоти в соках, потемнінню картоплі, використовуються для освітлення вина.

– Фітинова кислота (Е 391) – естер ортофосфатної кислоти і циклічного спирту мезоінозиту, в рослинах зустрічається у вигляді кальцієвих і магнієвих солей. Використовується для освітлення вина, при цьому утворюється комплекс солей тривалентного заліза.

Як синергісти антиокиснювачів і комплексоутворювачі використовуються також лимонна, винна кислоти та їх солі, дія яких заснована на утворенні хелатних сполук з іонами металів.

 

2.1 Уротропін (Е 239)

С₆H₆N₄                                      М.м 140,19       

Опис. Безбарвні кристали або білий кристалічний порошок пекучого та солодкого, а потім гіркуватого смаку, без запаху. При нагріванні до температури 263ºС уротропін розкладається з утворенням диму білого кольору, що осідає на холодній поверхні у вигляді білого дрібнокристалічного нальоту або видовжених кристалів, випаровується, не плавлячись. Горить блідим синюватим полум’ям. Водні розчини уротропіну мають лужну реакцію           (рН 40%-го розчину 7,8–8,2).

Розчинність. Легкорозчинний у воді (1:1,5) та слабких кислотах, у спирті (1:10), розчинний у хлороформі (0,8:10), дуже малорозчинний в ефірах.

Застосування. Уротропін застосовується для консервування обмеженої кількості продуктів, у Росії – для консервування ікри лососевих риб.        ДСД – 0,15 мг/кг.

 

Методи отримання

Уротропін одержують в промисловості двома методами: рідкофазним і газофазним. Сировиною для виробництва уротропіну є формалін та аміачна вода.

1. Рідкофазний метод, заснований на взаємодії водних розчинів формальдегіду та аміаку. Реакція відбувається при великому надлишку води.

 

6CH₂O + 4NH₃ ® (CH₂)₆N₄ + 6H₂O

 

2. Газофазний метод, заснований на взаємодії газоподібного формальдегіду та аміаку в середовищі інертних газів або при пропусканні через шар рідини.

Спочатку утворюється амінометанол, який перетворюється після дегідратації в нестійкий альдимін. Останній полімеризується в циклічний тример альдиміну та при взаємодії з формальдегідом та аміаком перетворюється в гексаметилентетрамін.

Переваги газофазного методу: продукт виходить більш високої якості, так як при взаємодії газоподібного аміаку та формальдегіду води виділяється настільки мало, що випаровування відбувається майже миттєво.

 

Ідентифікація уротропіну

Гексаметилентетрамін як гетероциклічна нітрогенвмісна сполука осаджується із розчинів пікриновою кислотою (осад жовтого кольору), розчином йоду та йодидом калію (осад червоно-бурого кольору), бромною водою (осад помаранчево-жовтого кольору).

Для якісного визначення уротропіну також використовують реакцію його гідролізу в кислому середовищі та визначають наявність продуктів гідролізу (формальдегіду або сульфату амонію).

 

(CH₂)₆N₄ + 6H₂O + 2H₂SO₄ ® 6CH₂O↑ + 2(NH₄)₂SO₄

 

Для визначення сульфату амонію до отриманого розчину після появи характерного запаху формальдегіду, додають розчин їдкого натру та нагрівають ще раз. Аміак, який виділяється, визначають за запахом або за допомогою вологого лакмусового паперу (синій колір).

 

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH ® 2NH₃↑ + Na₂SO₄ + 2H₂O

 

Формальдегід можна виявляти:

а) Нітратом срібла

До розчину нітрату срібла додають розчин аміаку та розчин, що містить  формальдегід, та нагрівають на водяній бані. Утворюється металічне срібло у вигляді дзеркала або сірого осаду.

 

 

б) Саліциловою кислотою

При цьому утворюється ауриновий барвник і з’являється червоно-фіолетове забарвлення.

в) реактивом Несслера

При цьому випадає осад відновленої ртуті темного кольору.

 

CH₂O + K₂[HgI₄] + 3KOH → HCOOK + 4KI + Hg↓ + 2H₂O

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: